Tiềm năng phát triển điện mặt trời trong mô hình nuôi tôm Combine Mini

Đề tài "Tiềm năng phát triển điện mặt trời trong mô hình nuôi tôm Combine Mini" do Hà Thu Hằng - Lê Ngọc Thùy Dung (Sinh viên K66 - Viện Kinh tế và Quản lý, Đại học Bách khoa Hà Nội) thực hiện.

• Vì sao đề xuất điện mặt trời mái nhà tự sản tự tiêu dư thừa phát lên lưới giá 0 đồng?
• 4 dự án điện gió, điện mặt trời chuyển tiếp chưa gửi hồ sơ đàm phán giá
• Phát triển điện mặt trời mái nhà tại Úc và bài học tham khảo cho miền Bắc Việt Nam

Tóm tắt:

Mục đích của nghiên cứu này bao gồm phân tích sâu rộng về hiệu quả kinh tế - tài chính, môi trường và hoạt động của hệ thống sử dụng điện mặt trời trong mô hình nuôi tôm Combine Mini. Các nhân tố như số giờ nắng trung bình trong năm, vốn đầu tư, chi phí vận hành hay hiệu suất tấm pin mặt trời có ảnh hưởng tới cơ cấu vốn bao gồm khả năng sinh lợi, cơ hội tăng trưởng và rủi ro của dự án. Nhóm tác giả đã sử dụng phương pháp phân tích hiệu quả kinh tế - tài chính dự án và phương pháp đánh giá môi trường dựa vào lượng phát thải giảm thiểu, sử dụng suất phát thải của lưới điện Việt Nam năm 2022 để phân tích. Kết quả cho thấy dự án nuôi tôm có NPV = 281.537.468,80 - dự án khả thi và lượng phát thải giảm thiểu: 54.746,73 tCO2 - có tác động tốt đến môi trường.

Từ khóa: điện mặt trời, pin lưu trữ, nuôi tôm, Combine Mini.

1. Đặt vấn đề

Theo báo cáo từ tổ chức tư vấn Carbon Tracker (2023)^[3], trong những năm trở lại đây, chi phí năng lượng mặt trời giảm mạnh đã mở ra một nguồn năng lượng dự trữ tiềm năng có thể đáp ứng gấp 100 lần nhu cầu thế giới. Cùng với sự phát triển ngày một mạnh mẽ của điện mặt trời (ĐMT), trên thế giới ngày càng có nhiều ứng dụng nguồn năng lượng này trong nông nghiệp. Theo Đức Cường (2021)^[9], Công ty TNHH Trung Hạch, Trung Quốc xây dựng mô hình kết hợp năng lượng mặt trời với nuôi tôm cá giúp doanh nghiệp tăng tính cạnh tranh. Rất nhiều mô hình sử dụng ĐMT trên thế giới được nghiên cứu và xây dựng cho thấy sự ưu ái cho nguồn năng lượng này tăng dần theo thời gian. Tuy nhiên do ảnh hưởng điều kiện thực tế, đánh giá tác động của việc sử dụng năng lượng mặt trời đến các mô hình nuôi trồng thủy hải sản là vô cùng cần thiết. Vì vậy, nhóm tác giả thực hiện nghiên đánh giá mô hình ứng dụng điện mặt trời cho hộ nuôi tôm Combine Mini trên phương diện phân tích kinh tế - tài chính và môi trường, từ đó đưa ra kết luận và có giải pháp, chính sách phù hợp nhằm mang lại sự tối ưu hóa cho mô hình nuôi tôm.

2. Tổng quan nghiên cứu

Trên thế giới, có nhiều nghiên cứu về điện mặt trời trong nuôi trồng thủy hải sản: Applebaum và cộng sự^[1] xây dựng hệ thống sục khí năng lượng quang điện duy trì mức oxy hòa tan cho cá. Lưu và cộng sự^[5] đã thiết kế máy điều hòa và kiểm soát chất lượng nước trong ao nuôi cá nước ngọt sử dụng năng lượng mặt trời. Cornejo-Ponce và cộng sự^[4] đề xuất hệ thống nuôi tôm trên sông sử dụng năng lượng mặt trời. Tại Việt Nam cũng có các nghiên cứu như hệ thống bơm năng lượng mặt trời (Phạm Phúc Yên - 2022), mô hình nhà kính thông minh năng lượng mặt trời của Trần Thị Khánh Hoàng(2017),… Trong lĩnh vực nuôi tôm, Hồ Phạm Thành Tâm và các cộng sự (2021) đã nghiên cứu phương pháp triển khai giải thuật dò tìm và bám điểm công suất cực đại của tấm pin mặt trời, bài báo tập trung vào mặt kỹ thuật, chưa nêu rõ tính kinh tế của phương pháp. Lê Trần Thanh Liêm và Phạm Ngọc Nhàn (2020) tìm hiểu về các yếu tố ảnh hưởng đến quyết định lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà của hộ gia đình tại Cà Mau. Viện Fraunhofer cũng đã thí điểm lắp đặt các tấm pin mặt trời áp mái trên mái che trang trại nuôi tôm - cá tại tỉnh Bạc Liêu, Cà Mau^[2]. Tổng quan, các nghiên cứu trước đó về cùng chủ đề chủ yếu nghiên cứu, đánh giá tính khả thi về mặt kỹ thuật chứ chưa đánh giá cụ thể về hiệu quả kinh tế - tài chính hay môi trường của dự án. Đối với mô hình sử dụng ĐMT cho trang trại nuôi tôm, chỉ có nghiên cứu kỹ thuật về tấm pin mặt trời áp dụng cho các mô hình hay nghiên cứu về nhu cầu sử dụng, chưa có nghiên cứu cụ thể về tính khả thi về mặt kinh tế cho các trang trại nuôi tôm sử dụng ĐMT có lưu trữ. Do đó, để đánh giá tính khả thi của việc tạo lập các dự án liên quan đến ứng dụng điện mặt trời vào mô hình trên, nhóm đã lựa chọn ra khía cạnh nổi bật là đánh giá việc áp dụng điện mặt trời vào nuôi trồng thủy hải sản và trong dân sinh - cụ thể là mô hình nuôi tôm Combine Mini cho các nông hộ nhỏ hiện đang rất phổ biến tại Đồng bằng sông Cửu Long.

3. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được trình bày trong Hình 1.

Hình 1: Tiến trình thực hiện nghiên cứu sử dụng điện mặt trời cho mô hình nuôi tôm 

Mô tả mô hình nuôi tôm Combine mini: Mô hình nuôi tôm khép kín cho nông hộ nhỏ khoảng 1000 m² với hệ thống tuần hoàn nước gồm 1 ao ương tôm giống (50 - 100 m²), ao xử lý 500 m², ao sẵn sàng 500 m², ao lắng; 2 ao nuôi (500 - 600 m²). Hộ nuôi tôm cung cấp điện cho 5 hệ thống thiết bị chính gồm: hệ thống quạt (guồng) nước; hệ thống máy nén sục khí oxy; hệ thống lọc nước tuần hoàn; hệ thống bơm chuyền xử lý nước và hệ thống bơm nước.

Theo Công ty TNHH Nam Anh Green Power, các thiết bị sử dụng điện của mô hình Combine Mini được chia thành 2 ca làm việc chính là ca ngày (6h sáng - 6h tối) và ca đêm (6h tối - 6h sáng hôm sau). Lượng điện năng tiêu thụ tập trung chủ yếu vào ban ngày và tổng công suất tiêu thụ của trại nuôi tôm là 446,65 kWh.

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu bức xạ mặt trời của NREL, xã Tân Dân, huyện Đầm Dơi, Cà Mau có cường độ bức xạ khoảng 5,550 kWh/ năm. Theo cơ quan của Hiệp hội Năng lượng Việt Nam^[6], số giờ nắng ở vùng này đạt khoảng 2000 - 2600 giờ/năm. Ngoài ra, mô hình sử dụng biểu giá điện hộ sản xuất (cấp điện áp 22kV - dưới 100kV): giờ cao điểm 3.039 VNĐ/kWh; giờ bình thường 1.669 VNĐ/kWh; giờ thấp điểm 1.084 VNĐ/kWh.

Đối với dự án, nghiên cứu giả định nông hộ nuôi tôm Combine Mini vay 70% tổng nguồn vốn tại Ngân hàng TMCP Đầu tư và Phát triển Việt Nam với lãi suất r = 10%. Vay 858.591.964,7 VNĐ trong 5 năm. Phương thức thanh toán của dự án là trả đều cả vốn và lãi trong khoảng thời gian vay, mỗi năm trả 226.494.397,32 VNĐ. Tỷ suất chiết khấu tài chính i (%) theo bình quân gia quyền chi phí vốn sử dụng là 10%. Trong dự án này, mức thuế được áp dụng là mức thuế dành cho doanh nghiệp vừa và nhỏ với 20% thu nhập chịu thuế. Thông số kinh tế tài chính (KT - TC) cho dự án này được tổng hợp trong Bảng 1.

Bảng 1. Tổng hợp các thông số KT- TC cho dự án sử dụng điện mặt trời cho hộ nuôi tôm Combine Mini tại Cà Mau

Nguồn: Kết quả tính toán của nhóm nghiên cứu

4. Kết quả/Thảo luận

Dựa vào bảng dòng tiền của dự án sử dụng điện mặt trời cho hộ nuôi tôm Combine Mini tại Cà Mau tính toán được các chỉ tiêu kinh tế tài chính IRR, NPV, Thv, B/C được tổng hợp và trình bày trong Bảng 2.

Bảng 2. Các chỉ tiêu KT - TC đánh giá dự án sử dụng điện mặt trời cho hộ nuôi tôm Combine Mini tại Cà Mau

Nguồn: Kết quả tính toán của nhóm nghiên cứu

Các chỉ tiêu KT - TC nêu trên đều cho thấy dự án khả thi về mặt kinh tế, đặc biệt theo chỉ tiêu Thv thì dự án có thời gian hoàn vốn chỉ 8 năm, đây là một chỉ tiêu quan trọng giúp thu hút các nông hộ nuôi tôm Combine Mini đầu tư chuyển đổi sang sử dụng năng lượng mặt trời.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu xác định được 1 số nhân tố có thể biến đổi theo các chiều hướng khác nhau, cụ thể như sau:

- Nhân tố T_max có thể biến động giảm 10% (từ 6h/ngày xuống 5,4h/ngày) theo căn cứ số giờ nắng trung bình/năm vùng Nam Bộ từ 2000-2500 giờ tương ứng 5,4 đến 6,8 giờ/ngày.^[6]

- Nhân tố vốn đầu tư có thể tăng 10% (từ 1.226.559.949,56 VNĐ lên 1.349.215.944,52 VNĐ) theo Quyết định số 2014/QĐ-BCN-điều 9 Chương II về Phân tích độ nhạy trong phân tích tài chính dự án.^[8]. Nếu vốn đầu tư tăng vượt ngưỡng 14% dự án sẽ không khả thi với NPV < 0.

- Nhân tố chi phí vận hành có thể biến động tăng 10% căn cứ theo Quyết định số 2014/QĐ-BCN tại điều 9 Chương II về Phân tích độ nhạy trong phân tích tài chính dự án.^[8]

- Nhân tố hiệu suất tấm pin mặt trời có thể biến động khiến điện năng phát giảm 10% mỗi kỳ 5 năm sử dụng theo tham khảo Vũ Phong Energy Group ^[10]. Nếu hiệu suất tấm pin mặt trời biến động khiến điện năng giảm phát từ 17% trở đi, dự án sẽ không khả thi với NPV < 0.

Tiến hành phân tích độ nhạy theo chỉ tiêu IRR, ta có Bảng 3.

Bảng 3. Bảng phân tích độ nhạy theo chỉ tiêu IRR cho hộ nuôi tôm Combine Mini tại Cà Mau

Các yếu tố thay đổi	IRR (%)	Tỷ lệ % thay đổi của IRR	Chỉ số độ nhạy
Tmax giảm 10% (Tmax=5,4h)	12,75%	-1,40%	14,01%
Vốn đầu tư tăng 14%	11,78%	-2,37%	-16,93%
Vốn đầu tư tăng 10%	12,39%	-1,76%	-17,61%
Chi phí OM tăng 10%	14,16%	0,01%	0,09%
Giảm phát điện 17%	9,85%	-4,30%	25,30%
Giảm phát điện 10%	11,59%	-2,56%	25,61%

Nguồn: Kết quả tính toán của nhóm nghiên cứu

Để đánh giá tác động tới môi trường của dự án, nghiên cứu đo lường bằng lượng phát thải giảm thiểu được khi sử dụng năng lượng mặt trời. Ta có hệ số phát thải CO2 được tham khảo từ kết quả tính toán hệ số phát thải của lưới điện Việt Nam năm 2021 là 0,7221 tCO2/MWh theo công bố số 1278/BĐKH-TTBVTOD ngày 31/12/2021 của Cục Biến đổi Khí hậu (Bộ Tài nguyên và Môi trường).

Với lượng điện mặt trời sử dụng trong dự án là 75.816 kWh mỗi năm, vậy mỗi năm lượng phát thải giảm thiểu được do vận hành dự án là khoảng 54746,7336 tCO2. Đây là một con số đáng kể, cho thấy việc đưa vào vận hành dự án có ảnh hưởng tới môi trường nếu mô hình được nhân rộng, việc giảm phát thải sẽ giúp giảm thiểu sự ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, giảm sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu, cải thiện sức khỏe cộng đồng và góp phần bảo vệ các nguồn tài nguyên thiên nhiên như đất và nước.

5. Kết luận và khuyến nghị

Sử dụng hệ thống điện mặt trời áp mái trong mô hình nuôi tôm Mini Combine là dự án khả thi về kinh tế. Việc sử dụng điện mặt trời trong nuôi trồng thủy hải sản không chỉ tiết kiệm lượng điện năng, mà còn có tác động tích cực trong việc giảm phát thải, bảo vệ môi trường, hướng đến sự phát triển bền vững. Đánh giá và phân tích độ nhạy các chỉ số kinh tế NPV, IRR,… từ việc thay đổi các đầu vào cho thấy tác động khác biệt giữa yếu tố lãi suất và giá điện có chỉ số độ nhạy cao hơn các yếu tố thuế, thời gian vay vốn và hiệu suất các tấm pin. Do vậy, các chính sách hỗ trợ của Nhà nước nên chú trọng đến việc ưu đãi vốn đầu tư và chính sách mua bán điện thừa lên lưới để tăng hiệu quả hơn với dự án. 

Lời cảm ơn:

Nhóm nghiên cứu xin trân trọng cảm ơn kỹ sư Kinh tế năng lượng - Nguyễn Đỗ Nam, Giám đốc Công ty TNHH Nam Anh Green Power, chuyên gia tư vấn lắp đặt các công trình sử dụng năng lượng mặt trời đã hỗ trợ nhóm nghiên cứu về mặt số liệu và kiến thức kỹ thuật để nghiên cứu được thực tế và toàn diện hơn.

Đặc biệt, nhóm xin chân thành cảm ơn TS. Phan Diệu Hương - giảng viên Viện Kinh tế và Quản lý, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ nhóm trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành bài nghiên cứu này.

Tài liệu tham khảo:

1. Tạp chí Năng lượng Việt Nam (2020). Cập nhật số liệu khảo sát cường độ bức xạ mặt trời ở Việt Nam. Truy cập tại https://nangluongvietnam.vn/cap-nhat-so-lieu-khao-sat-cuong-do-buc-xa-mat-troi-o-viet-nam-24728.html?gidzl=S7qJDhTfeX5tP1etj7-c5t9h5p6lVwv1Q6qKCwCj-1jZDnKpfo2j6p4mGJcd8_yTRJT6DJFp8uaHi6-h4m
2. Tạp chí Điện tử sinh thái nông nghiệp. Pv. (2021). Kết hợp giữa nuôi trồng thủy sản với sản xuất điện năng lượng mặt trời. Truy cập tại https://sinhthainongnghiep.net.vn/ket-hop-giua-nuoi-trong-thuy-san-voi-san-xuat-dien-nang-luong-mat-troi/
3. Bộ Công nghiệp (2007). Quyết định số 2014/QĐ-BCN về Quy định tạm thời nội dung tính toán phân tích kinh tế, tài chính đầu tư và khung giá mua bán điện các dự án nguồn điện.
4. Nguyễn Xuân Trung, Đinh Văn Hùng (2015). Thiết bị sấy cá năng lượng mặt trời và khả năng ứng dụng tại Việt Nam [Fish solar dryer and application in Vietnam], ResearchGate. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Trà Vinh số 18 tháng 6/2015, trang 16 - 22.
5. Vũ Phong Energy Group JSC: Solar & Wind Power. (2024). 【Báo Giá + Chi phí 】lắp đặt điện mặt trời 10kWp năm 2024. Truy cập tại https://vuphong.vn/san-pham/lap-dat-dien-mat-troi-10kw/
6. Arellano, N. (2019). Solar energy gives aquaculture a boost in SHRIMPS project. RASTECH Magazine. Available at https://www.rastechmagazine.com/solar-energy-gives-aquaculture-a-boost-in-shrimps-project/
7. Applebaum, J.; Mozes, D.; Steiner, A.; Segal, I.; Barak, M.; Reuss, M.; Roth, P. (2001), Progress in Photovoltaics: Research and application. Photovoltaics 9, 275-301.
8. Chiết Giang DongShuo Năng lượng mới Co.Ltd (2023). Năng lượng tái tạo có thể cung cấp năng lượng cho thế giới vào năm 2050 khi giá giảm, thay thế tất cả hóa thạch. Truy cập tại https://vn.dsnsolar.com/contact-us  
9. Cornejo-Ponce, L.; Vilca-Salinas, P.; Lienqueo-Aburto, H.; Arenas, M.J.; Pepe-Victoriano, R.; Carpio, E.; Rodríguez, J. (2020). Integrated Aquaculture Recirculation System (IARS) Supported by Solar Energy as a Circular Economy Alternative for Resilient Communities in Arid/Semi-Arid Zones in Southern South America: A Case Study in the Camarones Town. Water 12, 3469.
10. Liu, X.; Xu, H.; Ma, Z.; Zhang, Y.; Tian, C.; Cheng, G. (2016). Design and application of a solar mobile pond aquaculture water quality-regulation machine based in Bream Pond aquaculture. PLoS ONE 11, e0146637.

POTENTIAL FOR DEVELOPING SOLAR POWER IN THE SHRIMP FARMING MODEL - COMBINE MINI

Ha Thu Hang - Le Ngoc Thuy Dung

Student K66 - School of Economics and Management

Hanoi University of Science and Technology

Abstract:

The purpose of this research includes an extensive analysis of the economic – financial,  environmental and operational efficiency of the solar power system in the Combine Mini shrimp farming model. Factors such as the average number of energy hours per year, capital invested, operating costs or solar panel efficiency that affect the capital structure include the profitability, growth opportunities and risks of the project. The authors used the method of analyzing the economic and financial efficiency of the project and the method of environmental assessment based on reduced using the emission rate of Vietnam’s power grid in 2022 for analysis. The results showed that the shrimp farming project with NPV = 281,537,468.80 – feasible project and reduced emissions 54,746.73 tCO₂ – has a good impact on the environment.

Keyword: Solar power, storage battery, Shrimp nursery, Combine Mini.

[Tạp chí Công Thương - Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ, Số 10 tháng 5 năm 2024]

Nguồn: Tạp chí công thương

• Giải pháp tích hợp điện mặt trời mái nhà kèm pin lưu trữ năng lượng “make in Vietnam”
• ​Đẩy nhanh tiến độ cấp giấy phép hoạt động điện lực đối với các dự án điện gió, điện mặt trời đã hoàn thành

• phản hồi

• cùng chuyên mục